开发和应用一个逐步组装的模块化仿生肺芯片,用于分析甲诱导的细胞铁亡
Siyu Chen1, Zezhi Li2, Quanping Yan1
1Key Laboratory of Tobacco Chemistry, Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC, Zhengzhou, China.
Frontiers in bioengineering and biotechnology
|July 10, 2025
概括
一个新的肺芯片平台揭示了甲的毒性机制. 甲通过铁亡诱导细胞死亡,这是一种涉及氧化应激和特定基因表达变化的过程.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 甲是一种健康危害,但由于检测方法有限,人们对其毒性知之甚少.
- 评估甲毒性需要先进的体外模型来模拟人类呼吸道暴露.
研究的目的:
- 开发和验证一个模块化仿生肺芯片,用于研究环境毒素.
- 使用开发的肺芯片,研究甲诱导的细胞铁亡的分子机制.
主要方法:
- 设计了一个模块化的仿生肺芯片,配有气体度梯度和细胞培养模块.
- 在芯片上的度梯度下,BEAS-2B细胞暴露在甲中.
- 转录基因测序和铁灭抑制 (德菲洛胺甲基酸盐) 用于分析细胞反应.
主要成果:
- 甲暴露在BEAS-2B细胞中诱导了铁亡,由增加的氧化应激和12个与铁亡相关的基因 (FRG) 的改变表达证明.
- 德费洛克萨甲基酸盐治疗减少了细胞死亡和反应性氧物种,证实了铁亡的参与.
- 在转录和蛋白质水平上,铁素-1调节的关键FRG (PTGS2,ATF3,CDKN1A,PLIN2,DUOX1).
结论:
- 甲通过铁亡诱导呼吸系统损伤,涉及氧化应激和特定的基因调节.
- 模块化仿生肺芯片是研究环境中毒物对呼吸系统影响的宝贵平台.
